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Josep M. Trigo Rodríguez, Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC)

Cada pocos millones de años se produce el encuentro fortuito de alguna estrella con el sistema solar. Si se trata de una estrella con masa significativa, puede introducir perturbaciones gravitatorias que afectarían a la evolución dinámica de los planetas. La Tierra no escaparía a estos efectos.

El Sol, sometido a los caprichos de los encuentros estelares

Un trabajo de Nathan A. Kaib y Sean Raymond, publicado en Astrophysical Journal Letters, demuestra, empleando simulaciones, los efectos gravitatorios que causan los encuentros casuales con estrellas.

En particular han analizado las consecuencias dinámicas del encuentro de una estrella similar al Sol, llamada HD 7977, con el sistema solar hace 2,8 millones de años. La desestabilización del sistema que generó la estrella condujo a un incremento en la excentricidad orbital de la Tierra.

Tales fluctuaciones en la excentricidad de la órbita de la Tierra deben producir cambios drásticos en el clima. El estudio intenta encontrar evidencia de tales encuentros que pudieran asociarse a eventos paleoclimáticos remarcables.

Las fluctuaciones del clima terrestre

Los estudios paleoclimáticos nos han permitido identificar anomalías climáticas que podrían estar asociadas a perturbaciones gravitatorias en la órbita de la Tierra.

Uno de esos episodios se conoce como el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno y tuvo lugar hace 56 millones de años. Fue algo sonado dado que la temperatura de la Tierra subió entre 5 y 8 grados centígrados. De hecho, ya había sospechas de que la excentricidad orbital de la Tierra fue notablemente alta durante aquel evento.

Los resultados ahora publicados muestran que es posible retroceder en el tiempo para ahondar en el pasado orbital de la Tierra.

Viajar al pasado

Las simulaciones gravitatorias permiten viajar al pasado y deducir la evolución orbital de la Tierra y otros planetas en los últimos millones de años. La técnica se vuelve menos precisa a medida que se extiende a tiempos más largos, digamos decenas de millones de años, debido al crecimiento exponencial de las incertidumbres. Al aumentar los errores, las predicciones detalladas de la evolución orbital de la Tierra son muy inciertas.

Pero, afortunadamente, los estudios astrométricos realizados por la misión espacial GAIA han permitido cuantificar con precisión el movimiento de las estrellas próximas al Sol y minimizar esas imprecisiones.

El encuentro con la estrella HD 7977

Por esas incertidumbres, los efectos gravitatorios de las estrellas que pasaban cerca del Sol no se habían tenido en cuenta en los pronósticos evolutivos de las órbitas planetarias. El nuevo estudio confirma que es posible profundizar millones de años en esa evolución y conectarla con encuentros ocurridos unos pocos millones de años atrás en el pasado.

De ese modo, Kaib y Raymond han identificado un paso estelar de una estrella similar al Sol denominada HD 7977. Se trata de una estrella de clase espectral G que actualmente se proyecta en la constelación de Casiopea, a unos 246,9 años luz de distancia de la Tierra. El interés radica en que, al tener una masa similar a la del Sol, ese encuentro fugaz fue lo suficientemente poderoso como para alterar las predicciones de las simulaciones de cómo era la órbita de la Tierra hace unos 50 millones de años. Es decir, es la causante de que no se pueda indagar más atrás en el tiempo.

Hay también limitaciones en la posición y deriva de esa estrella que impiden conocer los detalles exactos de su encuentro. La incertidumbre observacional actual hace que el cálculo de la distancia de encuentro mínima a la que pasó HD 7977 del Sol oscile entre 4 000 y 31 000 Unidades Astronómicas (UA). Dentro de ese margen, HD 7977 podría haber tenido un impacto significativo en la excentricidad de la Tierra y los demás planetas si hubiese pasado en el rango inferior, a pocos miles de UA. Una UA equivale a unos 150 millones de kilómetros, la distancia media Tierra-Sol.

Para hacernos una idea, eso supone que la estrella cruzaría alejada de la región central de nuestro sistema solar, a menos de una décima parte de la distancia a la que se encuentran los cometas más alejados. Eso es el límite del campo gravitatorio solar a 100 000 UA, allá donde se encuentra la zona más externa del almacén de cuerpos helados conocido como Nube de Oort. Es decir, a cien mil veces la distancia media Tierra-Sol.

Existen otras posibles evidencias indirectas del encuentro de nuestro sistema planetario con otras estrellas. Entre ellas cabe la posibilidad de que estrellas incluso más pequeñas, como Scholz, perturben los pequeños cuerpos que se encuentren en la Nube de Oort.

Así, casi sin quererlo, nos hemos hecho conscientes de la fragilidad del clima terrestre, que también está sujeto a los caprichosos encuentros con estrellas rebeldes.

Josep M. Trigo Rodríguez, Investigador Principal del Grupo de Meteoritos, Cuerpos Menores y Ciencias Planetarias, Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.